Лягушачий пептид – смертельное оружие против бактерий

Антибактериальный пептид уперин 3.5 выделяется на коже австралийской жабы Uperoleia mjobergii как часть ее иммунной системы. 3D-модель молекулярной структуры уперина показала, что в присутствии бактерий он способен менять свое волокнистое строение для защиты организма от инфекций.

Антибактериальные фибриллы на коже жаб по строению напоминают амилоидные фибриллы (особые белковые структуры), которые формируются при нейродегенеративных заболеваниях, например болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. И хотя амилоидные фибриллы на протяжении десятилетий считаются патогенными, только недавно было обнаружено, что некоторые из них могут быть полезны для организма хозяина. В частности, определенные бактерии вырабатывают такие фибриллы для борьбы с иммунными клетками человека.

Антимикробный пептид, секретируемый кожей австралийских жаб, самоорганизуется в «спящую» форму в виде высокоустойчивых амилоидных фибрилл, которые служат своеобразным резервуаром для «атакующих» клеток, активирующихся в присутствии бактерий. Как только такой пептид встречает мембрану бактериальной клетки, он меняет свою молекулярную конфигурацию и превращается в смертельное оружие.

«Этот сложный защитный механизм, запускаемый атакой бактерий, – уникальный пример «переключаемой» надмолекулярной структуры», – комментирует биолог Мейтал Ландау, ведущий автор исследования.

Антимикробные пептиды есть у всех форм жизни, поэтому считается, что они широко используются в природе как смертельное оружие, эффективно убивающее не только бактерии, но и раковые клетки. А уникальные амилоидные свойства уперина австралийских жаб проливают свет на физиологические свойства амилоидных фибрилл, связанные с нейродегенеративными и системными заболеваниями. Сделанное открытие пригодится в разработке синтетических антимикробных пептидов, которые можно будет использовать в изготовлении материалов для медицинских изделий и имплантатов, а также промышленного оборудования, требующего стерильных условий.